Construyendo implantes cerebrales para el olfato
Cuando Scott Moorehead le dice a la gente que no puede oler, generalmente bromean sobre lo afortunado que es: no le molestan los pañales sucios o las personas que se tiran pedos. «Todas las bromas son hilarantes», dijo Moorhead, con un toque de sarcasmo. Pero su falta de olfato también significa que es vulnerable a las fugas de gas y la quema de alimentos. Está acomplejado por su olor, así que toma más baños. Tuvo que renunciar a una de sus aficiones favoritas: maridar vinos exóticos.
Esas pérdidas eran todo lo que podía pensar hace seis años, después de que una conmoción cerebral dejara a Moorhead perdiendo el sentido del olfato. «Solo saber que ya no puedo oler a mi esposa ni a mis hijos» es difícil de manejar, dijo.
Si bien los nervios que controlan el olor generalmente se regeneran después de una lesión, son una de las pocas neuronas que se sabe que se reemplazan rápidamente, el daño de Moorhead fue demasiado severo. Ahora tiene anosmia, lo que significa que su sentido del olfato se ha ido. Pero está participando en un esfuerzo naciente en la Facultad de Medicina de la Universidad Virginia Commonwealth (VCU) y la Facultad de Medicina de Harvard para desarrollar un dispositivo parcialmente implantable que podría ayudar a los pacientes con lesiones cerebrales a decodificar e interpretar los olores cotidianos.
El estudio del olfato se ha retrasado en décadas con respecto al de la vista y el oído, dijo Joel Continental, neurocientífico olfativo y miembro asociado del Monell Chemical Senses Center en Filadelfia, que no participó en el nuevo trabajo. La investigación de los olores ha recibido menos financiación que otras investigaciones sensoriales, dijo. Y el olfato implica muchos componentes sensoriales. La visión requiere la interpretación de información de tres receptores, mientras que el gusto requiere 40 receptores y el olfato requiere 400 receptores.
Según una encuesta nacional, el 23 % de los adultos estadounidenses mayores de 40 años tienen un trastorno del olfato, mientras que otra encuesta mostró que el 62,5 % de los mayores de 80 años. El declive podría deberse a lesiones, problemas crónicos de sinusitis, genética o envejecimiento, dijo el profesor de VCU Richard Costanzo, quien ha estado estudiando el olfato durante cuatro años y codirigió un programa para desarrollar el nuevo dispositivo. El olfato a menudo se considera intrascendente, dijo Costanzo, pero los olores ayudan al sentido del gusto, por lo que las personas que no pueden oler corren el riesgo de desnutrición y aislamiento social.
Continental dice que existen algunas terapias de recuperación de olores, incluido el entrenamiento de olores, en el que las personas se exponen repetidamente a ciertos olores y practican reconocerlos. Otros tratamientos pueden descubrir causas específicas de la pérdida del olfato, como la sinusitis crónica. Pero nada de esto fue efectivo para los heridos por Moorhead.
El olfato, como todos los sentidos, es un proceso de varios pasos. Los olores, técnicamente llamados moléculas de olor, ingresan por la nariz o la boca y pasan a través de una capa de mucosidad antes de unirse a las neuronas receptoras olfativas. Esta combinación activa señales eléctricas para llegar a ciertos lugares en el bulbo olfativo del cerebro. «Una célula nerviosa podría responder al pastel de chocolate pero no al bizcocho, mientras que su vecino podría responder de manera opuesta», dijo Eric Holbrook, jefe del departamento de rinología del Hospital de Ojos y Oídos de Massachusetts y profesor asociado de la Facultad de Medicina de Harvard. Las células nerviosas pueden responder a una variedad de productos químicos, pero tienen ciertas especificidades».
Holbrook, trabajando con el equipo de VCU, ahora está tratando de encontrar un atajo para estimular el bulbo olfativo del cerebro, que luego activa el sentido del olfato. En última instancia, los investigadores planean crear un dispositivo que funcione como un implante coclear, un dispositivo electrónico que restaura parcialmente la audición. Los implantes cocleares convierten el sonido en señales eléctricas que el cerebro interpreta; de manera similar, el equipo de VCU-Harvard espera convertir los olores químicos en señales eléctricas útiles. Holbrook en Febrero Foro Internacional de Alergia y Rinología demostraron que la estimulación eléctrica en la cavidad nasal y los senos paranasales puede hacer que las personas sanas perciban el olor incluso cuando no está presente. Holbrooke dijo que todavía queda un largo camino por recorrer antes de restaurar el sentido del olfato en las personas que lo han perdido, pero es un paso importante en el camino.
Un implante coclear tiene un procesador de sonido externo que se coloca detrás de la oreja, que incluye un micrófono y una microcomputadora. Este componente transmite señales a los componentes internos debajo de la piel que estimulan los nervios en la cóclea, el órgano que convierte las vibraciones del sonido en impulsos nerviosos. Asimismo, el equipo de VCU-Harvard imaginó un dispositivo que podría caber debajo de la nariz o en un par de anteojos, que incluye un sensor de olor y un pequeño microprocesador externo, así como una parte interna para estimular diferentes áreas del bulbo olfativo, dijo Costanzo. .
El cirujano de implantes cocleares de VCU, Daniel Coelho, que trabaja con Costanzo, dijo que los investigadores aún tenían que mejorar los sensores para que pudieran distinguir suficientes olores para que fueran efectivos. El plan es miniaturizar y acelerar el procesamiento de olores, como las llamadas narices electrónicas, para la detección de bombas e identificación de alimentos en mal estado. Además, los investigadores deben determinar el mejor enfoque quirúrgico para implantar de forma segura un dispositivo que estimule el cerebro para percibir el olfato.
Llevará años desarrollar un implante olfativo de este tipo, dijo Coelho, pero no es imposible. «Era una idea muy simple. No inventamos nada completamente nuevo», señaló. En cambio, el equipo está reuniendo las tecnologías existentes de una manera nueva.
Moorehead, quien se lesionó cuando se cayó de una patineta mientras intentaba enseñarle a montar a su hijo de 6 años, no se mostró optimista acerca de recuperar su sentido del olfato. Pero no podía dejar pasar la oportunidad de ayudar a otros, incluidos los investigadores. «Siempre me pareció obvio», dijo Moorehead, «eso es lo que debería estar haciendo».
